專利名稱：一種400mm厚板坯扇形段的輥縫模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于板坯連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種400_厚板坯扇形段的輥縫模擬方法。為一種全新的、精準(zhǔn)的、基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的輥縫值模擬方法。
背景技術(shù)：
厚板坯連鑄機(jī)弧形區(qū)域輥面對(duì)弧為圓弧曲線，當(dāng)內(nèi)外弧處于某一特定位置時(shí)，內(nèi)弧和外弧處于同心圓，此時(shí)輥縫為某一定值，但改變不同生產(chǎn)規(guī)格的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)兩圓弧不再同心的情況，如果再考慮熱收縮率，入口輥縫值要大于出口輥縫值，簡單的理論計(jì)算便很難對(duì)扇形段處于不同狀態(tài)時(shí)的全部輥縫值進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算，無法了解各姿態(tài)下每一組輥?zhàn)拥妮伩p值。為此，結(jié)合首秦3號(hào)400_厚板坯連鑄連鑄機(jī)扇形段參數(shù)，以及使用基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)尺寸驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)輔助模擬技術(shù)，開發(fā)出了一種厚板坯鑄機(jī)有效的詳細(xì)分析扇形段輥縫的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種400mm厚板坯扇形段的輥縫模擬方法。解決了扇形段輥縫動(dòng)態(tài)變化后，無法精確計(jì)算全部輥縫值的問題。本發(fā)明根據(jù)扇形段內(nèi)外弧輥面對(duì)弧為固定圓弧曲線這一特點(diǎn)，通過尺寸鏈驅(qū)動(dòng)技術(shù)手段，結(jié)合首秦400mm厚板連鑄機(jī)輥縫調(diào)整的特點(diǎn)，創(chuàng)立了一種新的精確求解扇形段輥縫值的方法。具體工藝步驟如下I、根據(jù)外弧對(duì)中尺寸，建立外弧尺寸鏈，在XY平面內(nèi)設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定輥系圓心到基準(zhǔn)點(diǎn)的橫向、縱向距離分別為Xi、Yi(i=l，2，3…)，并將建立好的模型位置固定。2、根據(jù)內(nèi)弧相關(guān)尺寸參數(shù)建立內(nèi)弧幾何模型，在XY平面(O彡X彡100，1000 SYS 1100)區(qū)域內(nèi)設(shè)定一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定輥系圓心到基準(zhǔn)點(diǎn)的橫向、縱向距離分別為XiiYi (i=l, 2，3···)，內(nèi)弧輥系之間的相對(duì)位置靠尺寸鏈固定，內(nèi)弧在XY平面內(nèi)位置不固定，可任意移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。3、建立內(nèi)弧與外弧的聯(lián)系，內(nèi)弧與外弧間的相對(duì)尺寸由入口輥和出口輥的輥縫值確定，保證由入口輥和出口輥輥縫值驅(qū)動(dòng)整個(gè)內(nèi)弧單元，確保此刻外弧模型固定不動(dòng)，內(nèi)弧模型在XY平面內(nèi)自由度為i=滿秩自由度-I。4、以從動(dòng)尺寸形式建立其它輥系輥縫尺寸，確保驅(qū)動(dòng)尺寸變化時(shí)，從動(dòng)尺寸實(shí)時(shí)跟隨變化。5、給扇形段入口輥和出口輥的輥縫賦值，模型將模擬出其它所有輥系對(duì)應(yīng)的輥縫值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了精確計(jì)算全部輥縫數(shù)值的方法，避免了由于使用近似輥縫值帶來的誤差造成的影響，比如當(dāng)輥縫值調(diào)整至250mm時(shí)，由于內(nèi)外弧不再是同心圓，故扇形段中間輥縫和邊部輥縫值會(huì)不同，誤差可高達(dá)O. 37mm，這對(duì)分析輥縫值對(duì)工藝產(chǎn)生的影響時(shí)具有非常重要的意義。


圖I為扇形段內(nèi)外弧處于標(biāo)準(zhǔn)同心圓位置時(shí)的模擬圖。圖2為扇形段輥縫設(shè)定250_時(shí)的示意圖。圖3為扇形段棍縫值設(shè)定400_時(shí)的示意圖。圖4為扇形段澆鋼狀態(tài)輥縫值模擬圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I圖I為3#連鑄機(jī)弧形段B型處于332mm輥縫值時(shí)模擬圖，具體方法步驟如下(I)根據(jù)外弧對(duì)中尺寸，建立外弧尺寸鏈，輥系直徑270mm，設(shè)定輥系沿X方向間距均為326mm，Y方向以某一點(diǎn)為基準(zhǔn)，到該點(diǎn)距離分別為711. 03mm,687. Ilmm,672. 77mm,668mm, 672. 77mm, 687. 11mm, 711. 03mm,設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)位置固定。(2)根據(jù)內(nèi)弧對(duì)中尺寸，建立內(nèi)弧尺寸鏈，輥系直徑270mm，設(shè)定輥系沿X方向間距均為308. 38mm，設(shè)定(X=50，Y=IOOO)為基準(zhǔn)點(diǎn)，到該點(diǎn)距離分別為219. 29mm, 241. 93mm,255. 48mm, 260mm, 255. 48mm, 241. 93mm, 219. 29mm，設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)位置浮動(dòng)。(3)將內(nèi)弧第四根輥系的圓心定義在外弧的中軸線上。設(shè)定入口輥、出口輥的輥面最小距離為驅(qū)動(dòng)尺寸，初選值定義332mm。建立其它輥系對(duì)應(yīng)的輥面最小距離，將其定義為從動(dòng)尺寸。模擬結(jié)果如圖I。(4)修改入口輥、出口輥的輥縫值，均設(shè)定為250mm，模擬結(jié)果為圖2，結(jié)果顯示并非所有輥縫值均為250mm，內(nèi)外弧不屬于同心圓，輥縫變化趨勢為先小后大，中間輥與邊緣輥?zhàn)畲笃钪禐镺. 37mm,已經(jīng)接近輥縫值偏差上線(+0. 5mm)。(5)修改入口輥、出口輥的輥縫值，均設(shè)定為400mm，模擬結(jié)果為圖3，結(jié)果顯示并非所有輥縫值均為400mm，內(nèi)外弧不屬于同心圓，輥縫變化趨勢為先大后小，中間輥與邊緣輥?zhàn)畲笃钪禐镺. 23mm。修改入口輥、出口輥的輥縫值，入口設(shè)定415. 30mm,出口設(shè)定414. 80mm，模擬結(jié)果為圖4，結(jié)果顯示輥縫值并非理想中的線性逐漸變小，而是先變大在繼續(xù)變小。修改入口輥、出口輥為任意合理輥縫值，模型均可精確模擬出該姿態(tài)的全部輥縫值。
權(quán)利要求
1.一種400mm厚板坯扇形段的輥縫模擬方法，其特征在于，工藝步驟如下 1)根據(jù)外弧對(duì)中尺寸，建立外弧尺寸鏈，在XY平面內(nèi)設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定輥系圓心到基準(zhǔn)點(diǎn)的橫向、縱向距離分別為XJi,其中i=l，2，3···，并將建立好的模型位置固定; 2)根據(jù)內(nèi)弧相關(guān)尺寸參數(shù)建立內(nèi)弧幾何模型，在XY平面區(qū)域內(nèi)設(shè)定一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定輥系圓心到基準(zhǔn)點(diǎn)的橫向、縱向距離分別為Xil Yi,其中i=l，2，3···，內(nèi)弧輥系之間的相對(duì)位置靠尺寸鏈固定，內(nèi)弧在XY平面內(nèi)位置不固定，任意移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)； 3)建立內(nèi)弧與外弧的聯(lián)系，內(nèi)弧與外弧間的相對(duì)尺寸由入口輥和出口輥的輥縫值確定，由入口輥和出口輥輥縫值驅(qū)動(dòng)整個(gè)內(nèi)弧單元，外弧模型固定不動(dòng)，內(nèi)弧模型在XY平面內(nèi)自由度為i= 兩秩自由度_1 ; 4)以從動(dòng)尺寸形式建立其它輥系輥縫尺寸，驅(qū)動(dòng)尺寸變化時(shí)，從動(dòng)尺寸實(shí)時(shí)跟隨變化； 5)給扇形段入口輥和出口輥的輥縫賦值，模型將模擬出其它輥系對(duì)應(yīng)的輥縫值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的X為100，Y為1000 ≤ Y ≤1100。
全文摘要
一種400mm厚板坯扇形段的輥縫模擬方法，屬于板坯連鑄設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)外弧對(duì)中尺寸，建立外弧尺寸鏈；根據(jù)內(nèi)弧相關(guān)尺寸參數(shù)建立內(nèi)弧幾何模型；建立內(nèi)弧與外弧的聯(lián)系，內(nèi)弧與外弧間的相對(duì)尺寸由入口輥和出口輥的輥縫值確定；以從動(dòng)尺寸形式建立其它輥系輥縫尺寸，驅(qū)動(dòng)尺寸變化時(shí)，從動(dòng)尺寸實(shí)時(shí)跟隨變化；給扇形段入口輥和出口輥的輥縫賦值，模型將模擬出其它輥系對(duì)應(yīng)的輥縫值。優(yōu)點(diǎn)在于提供了精確計(jì)算全部輥縫數(shù)值的方法，避免了由于使用近似輥縫值帶來的誤差造成的影響。
文檔編號(hào)B22D11/20GK102861888SQ20121029569
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者孫博, 段雪亮, 樊星辰, 賈廣順, 何興, 高先強(qiáng), 李松山, 甄新剛, 李學(xué)榮, 蒯多圣, 劉茁松, 申雨璇 申請(qǐng)人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司